三甲氧基二苯乙烯對小鼠巨噬細(xì)胞產(chǎn)腫瘤壞死因子-α及細(xì)胞核因子-κB活性的作用研究

曾清華 ，饒 慧 ，高潔生

(1．湖南省人民醫(yī)院腎內(nèi)風(fēng)濕免疫科，湖南 長沙 410006;2．中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，湖南 長沙 410000)

3，5，4’-三甲氧基二苯乙烯(3，5，4'-trimethoxystilbene，BTM)是以白藜蘆醇為原料人工合成的一種新型甲基化衍生物。白藜蘆醇是一種具有多種生物學(xué)活性的非黃酮類多酚化合物，具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、防治心血管疾病及抗衰老等作用。近年來其抗炎作用越來越多地受到重視，然而由于分子中有3個酚羥基，白藜蘆醇很不穩(wěn)定，極易被氧化，而且血中半衰期短，生物利用度有限，因此限制了其臨床使用效果[1]。BTM的穩(wěn)定性和生物活性較白藜蘆醇均大大增強(qiáng)[2]，但目前對BTM的研究都主要集中在抗腫瘤方面，關(guān)于其對炎癥細(xì)胞產(chǎn)生炎癥因子的影響，國內(nèi)外文獻(xiàn)報道極少。本試驗擬以小鼠巨噬細(xì)胞作為BTM作用的靶點，觀察BTM對小鼠巨噬細(xì)胞經(jīng)脂多糖(LPS)誘導(dǎo)后產(chǎn)生腫瘤壞死因子-α(TNF-α)及細(xì)胞核因子-κB(NF-κB)活性的影響，探討其抗炎作用?，F(xiàn)報道如下。

1 儀器、材料與方法

1．1 儀器與材料

超凈工作臺(ThermoForma MSC)，培養(yǎng)箱(Thermo Forma3111)，倒置顯微鏡(Nikon TMS-F)，光學(xué)顯微鏡(Olympus BX50)，酶聯(lián)免疫檢測儀(Labsystems Dragon Wellscan MK2)等。RAW264．7 小鼠巨噬細(xì)胞，L929小鼠成纖維細(xì)胞。RPMI-1640培養(yǎng)基、胎牛血清、0．25%胰酶(均購于美國Gibco公司);結(jié)晶紫、放線菌素D、LPS(均購于美國Sigma公司);二甲基亞砜(DMSO)，十二烷基磺酸納(SDS)(均購于美國Amresco公司);兔抗鼠NF-κB多克隆抗體、即用型SABC試劑盒、DAB顯色試劑盒(均購于武漢博士德公司);白藜蘆醇、BTM由中南大學(xué)化工學(xué)院合成提供。

1．1 試驗方法

1．2．1 對巨噬細(xì)胞RAW264．7的處理

調(diào)整 RAW246．7密度為3×105/mL，接種于24孔板，每孔1 mL，同時放入無菌蓋玻片，培養(yǎng)24 h后磷酸鹽緩沖液(PBS)清洗 2 遍，加入濃度分別為 5，10，20，40，80 μmol/L 的 BTM 和白藜蘆醇 1 mL/孔培養(yǎng) 30 min，再加入 10 μg/mL的 LPS 1 mL/孔培養(yǎng)6 h，收集細(xì)胞上清液，檢測TNF-α的活性，以細(xì)胞爬片檢測巨噬細(xì)胞中NF-κB的表達(dá)。以加白藜蘆醇的細(xì)胞作為藥物對照組，以不加藥物僅加LPS的細(xì)胞作為陰性對照組(LPS組)，以不加藥物亦不加LPS的細(xì)胞作為正常對照組。

1．2．2 L929細(xì)胞結(jié)晶紫染色法檢測TNF-α的活性

調(diào)整L929細(xì)胞密度為3×105/mL，接種于96孔板，每孔加入100 μL，再加入2 μg/mL的放線菌素D每孔100 μL及各組培養(yǎng)上清液每孔100 μL，以RPMI-1640為對照組，24 h后棄去上清液，加入0．5%的結(jié)晶紫200 μL染色10 min，用流水洗去結(jié)晶紫，常溫干燥，加 10%SDS100 μL，置于 37 ℃，30 min，混勻后在 490 nm 波長處測吸光度(OD)值。用細(xì)胞毒百分率表示上清液所含TNF-α的活性，抑制百分率表示藥物對小鼠巨噬細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α的抑制程度。細(xì)胞毒百分率(%)=(1-上清液 OD值/對照 OD值)×100%，抑制百分率(%)=(1-藥物上清液細(xì)胞毒百分率/陰性對照上清液細(xì)胞毒百分率)×100%。

1．2．3 BTM和白藜蘆醇對L929細(xì)胞的毒性檢測

如上方法，在長滿L929細(xì)胞的96孔板內(nèi)加入不同濃度的BTM和白藜蘆醇，檢測藥物本身對L929細(xì)胞生長的影響。

1．2．4 免疫細(xì)胞化學(xué)法檢測NF-κB的活性

按試劑盒說明書進(jìn)行操作，陰性對照以PBS代替一抗，陰性對照片僅為背景著色，巨噬細(xì)胞內(nèi)無棕黃色染色。NF-κB免疫化學(xué)染色結(jié)果判定:細(xì)胞爬片中巨噬細(xì)胞胞核呈棕黑色染色或(和)胞核附近的胞漿呈棕黃色染色為陽性細(xì)胞。陽性細(xì)胞率計算:每張細(xì)胞爬片在光鏡下計數(shù)5個400倍視野，根據(jù)視野中陽性細(xì)胞數(shù)占細(xì)胞總數(shù)比例計算陽性率。陽性細(xì)胞率(%)=陽性細(xì)胞數(shù)/細(xì)胞總數(shù)×100%。

1．3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2．1 BTM和白藜蘆醇對L929細(xì)胞的毒性檢測

由表1可見，不同濃度BTM和白藜蘆醇組 OD值與RPMI-1640組相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，各濃度組藥物本身對L929細(xì)胞生長無影響，巨噬細(xì)胞培養(yǎng)上清液可直接用于測定TNF-α的活性而不需透析。

表1 藥物和L929細(xì)胞共同培養(yǎng)后的 OD值

2．2 L929細(xì)胞結(jié)晶紫染色法檢測TNF-α的活性

由表2可見，隨著藥物濃度的增大，細(xì)胞上清液中細(xì)胞毒百分率逐漸下降，藥物的抑制百分率逐漸升高，且BTM的作用強(qiáng)于白藜蘆醇，各組間比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0．05)。

表2 上清液和L929細(xì)胞共同培養(yǎng)后的結(jié)果

2．3 免疫細(xì)胞化學(xué)法檢測NF-κB的活性

由表3可見，巨噬細(xì)胞經(jīng)白藜蘆醇和BTM處理后各藥物濃度組NF-κB的陽性細(xì)胞率與LPS組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0．01)，且BTM的作用強(qiáng)于白藜蘆醇。

2．4 藥物濃度、TNF-α活性及NF-κB活性之間的相關(guān)性分析

白藜蘆醇的濃度與巨噬細(xì)胞培養(yǎng)上清液中TNF-α的細(xì)胞毒百分率及巨噬細(xì)胞爬片中NF-κB的陽性細(xì)胞率呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 -0．962和-0．964，P值均為0．002;BTM的濃度與巨噬細(xì)胞培養(yǎng)上清液中TNF-α的細(xì)胞毒百分率及巨噬細(xì)胞爬片中NF-κB的陽性細(xì)胞率亦呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0．876 和 -0．881，P 值分別為 0．022 和 0．020;巨噬細(xì)胞培養(yǎng)上清液中TNF-α的細(xì)胞毒百分率和巨噬細(xì)胞爬片中NF-κB的細(xì)胞陽性率成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0．997，P值為0．000。

3 討論

巨噬細(xì)胞是一種重要的炎性細(xì)胞，可產(chǎn)生TNF-α、白細(xì)胞介素-1(IL-1)、人粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)等多種前炎性因子。TNF-α作為主要的炎性細(xì)胞因子，在局部炎性反應(yīng)和組織損傷中均居于重要地位，NF-κB介導(dǎo)許多來自巨噬細(xì)胞的炎性介質(zhì)的表達(dá)，是TNF-α等基因活化的重要轉(zhuǎn)化因子。白藜蘆醇是一種具有多種生物學(xué)活性的非黃酮類多酚化合物，廣泛存在于食用和藥用植物中，是植物為抵抗外來侵害時產(chǎn)生的一種植物抗毒素，目前白藜蘆醇對炎性反應(yīng)的影響在LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞中研究較多。本研究結(jié)果顯示，巨噬細(xì)胞經(jīng)LPS刺激后被激活，產(chǎn)生大量的TNF-α且NF-κB被顯著活化，而將巨噬細(xì)胞與白藜蘆醇共同培養(yǎng)后，LPS刺激的TNF-α的產(chǎn)生和NF-κB的活化都受到不同程度的抑制，顯示白藜蘆醇可以通過抑制NF-κB的活化從而抑制TNF-α的產(chǎn)生，且呈濃度依賴性，隨著藥物濃度的增高抑制作用逐漸增強(qiáng)。

BTM 是到目前為止發(fā)現(xiàn)的活性最強(qiáng)的白藜蘆醇的甲基化衍生物，為白色無定形粉末，可溶于乙醇、甲醇、DMSO，不溶于水。目前對BTM的研究主要集中在抗腫瘤方面。與白藜蘆醇相比，BTM不僅大大提高了生物利用度，而且在保留白藜蘆醇生物藥理特性的基礎(chǔ)上，抑制腫瘤細(xì)胞的有絲分裂使細(xì)胞周期停滯及抑制微管蛋白聚合的作用都顯著增強(qiáng)，是白藜蘆醇的100倍[3]。Chabert等[4]利用自己合成的BTM，研究其對多種不同癌細(xì)胞株的影響，包括人直腸腺癌細(xì)胞(Caco-2)、SW-480(人結(jié)腸腺癌細(xì)胞)、SW-620、SW-480(轉(zhuǎn)移癌細(xì)胞)、KB(人頭頸部癌細(xì)胞)、TK-6(人淋巴瘤細(xì)胞)等，亦得到與本研究類似的結(jié)果，且發(fā)現(xiàn)BTM本身對細(xì)胞并沒有直接的細(xì)胞毒作用。Matsuda等[5]研究認(rèn)為，BTM苯環(huán)上的甲氧基對于藥物的活性很重要，尤其是3位上的甲氧基，證實了BTM具有抗變應(yīng)性活性，可顯著抑制抗原誘導(dǎo)的RBL-2H3細(xì)胞TNF-α和白細(xì)胞介素-4(IL-4)的釋放。Simoni等[6]用順式BTM作用于人前髓細(xì)胞性白血病細(xì)胞(HL-60)，發(fā)現(xiàn)BTM可影響整個細(xì)胞分裂周期，包括G0/G1期、S期及G2/M期，減少各個時期的細(xì)胞數(shù)，使凋亡細(xì)胞的比例增加。Seiler等[7]研究順式BTM對SW-620的作用發(fā)現(xiàn)，其會導(dǎo)致細(xì)胞多倍體化，引起MMP-7及tPA等一些蛋白水解酶分泌的增加，但細(xì)胞的侵襲力下降，且侵襲力與藥物濃度成負(fù)相關(guān)。BTM還具有非常強(qiáng)的抗血管生成作用，其抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖、生長、膠原質(zhì)侵入和形態(tài)形成等活性是白黎蘆醇的30～100倍，并具有很強(qiáng)的血管靶向性，可顯著引起內(nèi)皮細(xì)胞中的微管分解和微管蛋白解聚[8]。Pan等[9]最近研究顯示，BTM抑制人類腫瘤細(xì)胞生長的潛力強(qiáng)于白藜蘆醇，可通過調(diào)控活性氧類(ROS)來調(diào)節(jié)線粒體的功能并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，且ROS在凋亡的早期即已產(chǎn)生，要早于細(xì)胞色素C的釋放、caspase的激活及DNA鏈的斷裂;此外，他們還利用攜帶COLO-205腫瘤的重癥聯(lián)合免疫缺陷(SCID)小鼠進(jìn)行了體內(nèi)試驗，給小鼠腹腔注射質(zhì)量濃度為50 mg/kg的BTM可見顯著的治療效果，觀察到接受治療的腫瘤部位出現(xiàn)了DNA鏈的斷裂和caspase的激活，表明有細(xì)胞凋亡產(chǎn)生，另外還有細(xì)胞分裂周期抑制因子p21蛋白表達(dá)的增加和增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)蛋白表達(dá)的減少。但關(guān)于BTM對炎癥細(xì)胞產(chǎn)生炎性因子的影響，國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)報道極少。Deng等[10]的研究提示，BTM可能具有比白藜蘆醇更強(qiáng)的抗炎能力。本研究中，通過觀察BTM對炎性巨噬細(xì)胞的影響發(fā)現(xiàn)，BTM和白藜蘆醇一樣，亦可抑制LPS誘導(dǎo)的TNF-α的產(chǎn)生和NF-κB的活化，并呈濃度依賴性，隨著藥物濃度的增高抑制作用逐漸增強(qiáng)。因此推斷，BTM亦可通過抑制NF-κB的活性來減少TNF-α的產(chǎn)生，而且BTM的抑制作用比白藜蘆醇更強(qiáng)。

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